高周波誘導加熱炉内の温度測定の仕方がわかりません

Question

大学の研究で高周波加熱炉をしようしています
３０kHzの炉なのですが実験では石英管を真空にした後コイル部分に発熱体としてグラファイトサセプタをセットしそのグラファイトの下部はCP管で保持しています
また下部のフランジからR熱電対を使用しサセプタ（１５mm）に対して１２ｍｍ程度さしています　またコイルからの磁場の直接印加を防ぐため熱電対の外にアルミナ保護管を用意しさらに径が２０mmのグラファイトで覆いました
結果としては熱電対の測定では1450℃を示しているにもかかわらずサセプタは1350℃程度の明るさしかないように思えました
サセプタを横から見ると温度差がついていたのか二層の明るさがあるようにも思えました
磁場による熱電対の発熱なのか
サセプタの温度勾配が激しく表面は温度が低いがたまたま測定している部分が熱いのか
CP管により下部は放冷されにくいのか
コイルの中心部にサセプタの下部を置いているのでそこまでの温度勾配ができるのか

いろいろとかんがえたのですがまったくわかりません

みなさんのお知恵をかしていただけるとうれしいです！

Answer

高周波誘導炉での熱電対の使用は非常に難しい面があります。

私も職業上、高周波誘導炉（金属の溶解を目的とした）中での溶融金属の測温をする事がありますが、環境によって正常に測温できる場合とノイズや自己加熱の影響で測温できない場合があります。
誘導炉で使用する場合には自己加熱だけでなく、微小な電流を温度換算する熱電対（以下TC）では誘導によるノイズの影響も無視できません、これはノイズの対策を施したとしても完全に払拭できるものではありません。
私の経験では熱電対だけではなく、他の温度計測方法を含めトータルとしての温度計測をシステムとして構成する必要があると思います。。。これについては私の先輩が某炉メーカーに協力して？高周波誘導炉の測温に関与した経験があるので、、、きっと間違いはないと思います。
私の仕事にダイレクトに関係してるだけに、あまり言いたくはないのですがトータルヒートフラックスメータで検索してみて下さい。多分力になってくれる会社だと思います、相談はタダですから（笑）
ちなみに、ココで私の回答によって相談しましたとは・・・言わないでね。

Answer

熱電対自体が高周波加熱されていませんか？
アルミナ保護管をつけたとしても、磁界の遮蔽効果は無いと思います。
見当違いであれば読み飛ばしてください。

グラファイトは導電性がありますから、熱電対に加わる高周波磁界を
シールドする効果があると思います。一方、グラファイト自身に誘導電流が
流れて自己加熱します。
シールド性能と自己加熱はトレードオフの関係と思います。

３Ｄの電磁界解析と温度解析を連成して、ロバスト性を高めることのできる
条件を求めてみては如何でしょうか。（グラファイト層の厚さの最適化、
アルミナ管の寸法の最適化、熱電対線径の選定など）
これだけで十分に研究論文として価値がありそうに思います。

ロバスト性を上記のような方法で高めた上で、溶湯と熱電対で計測される
温度の差分を補正すればよい結果が得られると思います。

高周波誘導加熱炉内の温度測定法と課題